第6章JAVA的異常處理機(jī)制

1、第第6章章 Java的異常處理機(jī)制的異常處理機(jī)制l主要解決的問(wèn)題主要解決的問(wèn)題: 1、什么是錯(cuò)誤與異常？、什么是錯(cuò)誤與異常？ 2、造成、造成Java異常的有哪些原因？異常的有哪些原因？ 3、什么是拋出？什么是捕獲？、什么是拋出？什么是捕獲？ 4、Java有哪些異常對(duì)象呢？有哪些異常對(duì)象呢？ 5、在程序中使用什么語(yǔ)句結(jié)構(gòu)來(lái)處理異常、在程序中使用什么語(yǔ)句結(jié)構(gòu)來(lái)處理異常呢？呢？ 6、能否自己創(chuàng)建異常對(duì)象呢？、能否自己創(chuàng)建異常對(duì)象呢？ 本章主要內(nèi)容l1.什么是異常處理機(jī)制什么是異常處理機(jī)制l2.異常類的層次結(jié)構(gòu)異常類的層次結(jié)構(gòu)l3.異常的處理異常的處理6.1 什么是異常處理機(jī)制什么是異常處理機(jī)制lJa

2、va的異常處理機(jī)制是用來(lái)處理程序的異常處理機(jī)制是用來(lái)處理程序運(yùn)行時(shí)的錯(cuò)誤的有效機(jī)制，以往需要由運(yùn)行時(shí)的錯(cuò)誤的有效機(jī)制，以往需要由程序員完成的程序出錯(cuò)情況的判別，在程序員完成的程序出錯(cuò)情況的判別，在Java中改為由系統(tǒng)承擔(dān)。通過(guò)系統(tǒng)拋中改為由系統(tǒng)承擔(dān)。通過(guò)系統(tǒng)拋出的異常，程序可以很容易地捕獲并處出的異常，程序可以很容易地捕獲并處理發(fā)生的異常情況。理發(fā)生的異常情況。l本節(jié)的內(nèi)容主要介紹異常處理機(jī)制的基本節(jié)的內(nèi)容主要介紹異常處理機(jī)制的基本概念。本概念。6.1.1 什么是錯(cuò)誤與異常什么是錯(cuò)誤與異常l根據(jù)錯(cuò)誤的性質(zhì)將運(yùn)行錯(cuò)誤分為兩種類根據(jù)錯(cuò)誤的性質(zhì)將運(yùn)行錯(cuò)誤分為兩種類型：型： 1錯(cuò)誤錯(cuò)誤 2異常異常6.

3、1.2 異常發(fā)生的原因異常發(fā)生的原因l異常發(fā)生的原因有以下三種：異常發(fā)生的原因有以下三種： 1Java 虛擬機(jī)檢測(cè)到了非正常的執(zhí)行虛擬機(jī)檢測(cè)到了非正常的執(zhí)行狀態(tài)狀態(tài) 2Java程序代碼中的程序代碼中的throw語(yǔ)句被執(zhí)語(yǔ)句被執(zhí)行。行。 3異步異常發(fā)生。異步異常發(fā)生。6.1.3 如何處理異常如何處理異常JavaJava的異常處理機(jī)制分為兩個(gè)步驟：的異常處理機(jī)制分為兩個(gè)步驟： 1 1拋出異常拋出異常l JavaJava是這樣規(guī)定的：當(dāng)語(yǔ)義限制被違反時(shí)，將是這樣規(guī)定的：當(dāng)語(yǔ)義限制被違反時(shí)，將會(huì)拋出（會(huì)拋出（throwthrow）異常，即產(chǎn)生一個(gè)異常事件，）異常，即產(chǎn)生一個(gè)異常事件，生成一個(gè)異常對(duì)象，

4、并把它提交給運(yùn)行系統(tǒng)，生成一個(gè)異常對(duì)象，并把它提交給運(yùn)行系統(tǒng)，再由運(yùn)行系統(tǒng)尋找相應(yīng)的代碼來(lái)處理異常。再由運(yùn)行系統(tǒng)尋找相應(yīng)的代碼來(lái)處理異常。 2 2捕獲異常捕獲異常l 異常拋出后，運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)從生成異常對(duì)象的代異常拋出后，運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)從生成異常對(duì)象的代碼開(kāi)始，沿方法的調(diào)用棧進(jìn)行查找，直到找到碼開(kāi)始，沿方法的調(diào)用棧進(jìn)行查找，直到找到包含相應(yīng)處理的方法代碼，并把異常對(duì)象交給包含相應(yīng)處理的方法代碼，并把異常對(duì)象交給該方法，稱為捕獲（該方法，稱為捕獲（catchcatch）異常。）異常。6.1.3 如何處理異常如何處理異常 Java提供了異常處理機(jī)制來(lái)處理異常。分為兩個(gè)步驟： 1拋出異常l Java是這樣規(guī)

5、定的：當(dāng)語(yǔ)義限制被違反時(shí)，將會(huì)拋出（throw）異常，即產(chǎn)生一個(gè)異常事件，生成一個(gè)異常對(duì)象，并把它提交給運(yùn)行系統(tǒng)，再由運(yùn)行系統(tǒng)尋找相應(yīng)的代碼來(lái)處理異常。一個(gè)異常對(duì)象可以由Java虛擬機(jī)來(lái)產(chǎn)生，也可以由運(yùn)行的方法生成。異常對(duì)象中包含了異常事件類型、程序運(yùn)行狀態(tài)等必要信息。 2捕獲異常l 異常拋出后，運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)從生成異常對(duì)象的代碼開(kāi)始，沿方法的調(diào)用棧進(jìn)行查找，直到找到包含相應(yīng)處理的方法代碼，并把異常對(duì)象交給該方法為止，這個(gè)過(guò)程稱為捕獲（catch）異常。6.2 異常類的層次結(jié)構(gòu)異常類的層次結(jié)構(gòu)lJava中的異常類具有層次結(jié)構(gòu)組織。中的異常類具有層次結(jié)構(gòu)組織。如圖所示。如圖所示。 6.2.1. Ex

6、ception異常類的子類（1）RuntimeException運(yùn)行時(shí)異常類運(yùn)行時(shí)異常類（2）NoSuchMethodException方法未方法未找到異常找到異常（3）java.awt.AWTException圖形界面圖形界面異常類異常類（4）java.io.TOException輸入輸出異輸入輸出異常類常類（5）Exception異常類的其它子類異常類的其它子類（1）RuntimeException類主要包括以下異常子類：類主要包括以下異常子類：ArithmeticException算術(shù)異常類；算術(shù)異常類；ArrayStoreException數(shù)組下標(biāo)越界異常數(shù)組下標(biāo)越界異常類；類；Cla

7、ssCastException類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換異常類；類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換異常類；IndexOutOfBoundsException下標(biāo)越界下標(biāo)越界異常類；異常類；NullPointerException空指針異常類；空指針異常類；SecurityException違背安全原則異常類。違背安全原則異常類。（2）java.io.TOException類的子類有：類的子類有：IOException：申請(qǐng)：申請(qǐng)I/O操作沒(méi)有正常完操作沒(méi)有正常完成。成。EOFException：在輸入操作正常結(jié)束：在輸入操作正常結(jié)束前遇到了文件結(jié)束符。前遇到了文件結(jié)束符。FileNotFoundException：在文件系統(tǒng)：在

8、文件系統(tǒng)中，沒(méi)有找到由文件名字符串指定的文中，沒(méi)有找到由文件名字符串指定的文件。件。（3）Exception異常類的其它子類異常類的其它子類:EmptyStackException；NoSuchFieldException；NoSuchMethodException；ClassNotFoundException；CloneNotSupportedException；IllegalAccessException；InstantiationException；InterruptedException。6.2.2 Error錯(cuò)誤類的子類 (1)VirtualMachineError虛擬機(jī)錯(cuò)誤虛擬機(jī)錯(cuò)

9、誤 OutOfMemoryError內(nèi)存溢出錯(cuò)誤內(nèi)存溢出錯(cuò)誤 StackOverflowError棧溢出錯(cuò)誤棧溢出錯(cuò)誤(2)LinkageError鏈接錯(cuò)誤鏈接錯(cuò)誤(3)NoClassDefNotFoundError類定類定義未找到錯(cuò)誤義未找到錯(cuò)誤(4)java.awt.AWTError圖形界面錯(cuò)誤圖形界面錯(cuò)誤6.3 異常的處理異常的處理l異常處理語(yǔ)句格式為：異常處理語(yǔ)句格式為： try / 被監(jiān)視的代碼段，一旦發(fā)生被監(jiān)視的代碼段，一旦發(fā)生異常，則交由其后的異常，則交由其后的catch代碼段處理代碼段處理 catch (異常類型異常類型 e) / 要處理的第要處理的第一種異常一種異常 catc

10、h (異常類型異常類型 e) / 要處理的第要處理的第二種異常二種異常 finally / 最終處理最終處理例例6.1 使用使用 trycatch語(yǔ)句處理異常的過(guò)程。運(yùn)語(yǔ)句處理異常的過(guò)程。運(yùn)行結(jié)果如圖所示行結(jié)果如圖所示: public class TC1 public static void main(String arg3) System.out.println(這是一個(gè)異常處理的例子這是一個(gè)異常處理的例子n); try int i=10; i /=0; catch (ArithmeticException e) System.out.println(異常是：異常是：+e.getMessag

11、e(); finally System.out.println(finally 語(yǔ)句被執(zhí)行語(yǔ)句被執(zhí)行); 例6.2 catch語(yǔ)句中聲明的異常類型不匹配的情況。public class TC2 public static void main(String args) System.out.println(“這是一個(gè)異常處理的例子這是一個(gè)異常處理的例子n”); try int i=10; i /=0; catch (IndexOutOfBoundsException e) System.out.println(異常是：異常是：+e.getMessage(); finally System.out

12、.println(finally 語(yǔ)句被執(zhí)行語(yǔ)句被執(zhí)行); 例6.3 多個(gè)catch子句的異常處理。運(yùn)行結(jié)果如圖所示。public class TC3 public static void main(String args) try int a=args.length; System.out.println(na = +a); int b=42/a; int c=1; c42=99; catch (ArithmeticException e) System.out.println(發(fā)生了被發(fā)生了被 0 除：除：+e); catch (ArrayIndexOutOfBoundsException

13、 e) System.out.println(數(shù)組下標(biāo)越界：數(shù)組下標(biāo)越界：+e); 6.3.2 throw語(yǔ)句語(yǔ)句lthrow語(yǔ)句格式為：語(yǔ)句格式為： ;l程序會(huì)在程序會(huì)在throw語(yǔ)句處立即終止，轉(zhuǎn)向語(yǔ)句處立即終止，轉(zhuǎn)向trycatch尋找異常處理方法，不再執(zhí)尋找異常處理方法，不再執(zhí)行行throw后面的語(yǔ)句。下面的例子中使后面的語(yǔ)句。下面的例子中使用了用了throw語(yǔ)句主動(dòng)拋出一個(gè)異常。語(yǔ)句主動(dòng)拋出一個(gè)異常。例例6.4 throw語(yǔ)句的使用語(yǔ)句的使用,運(yùn)行結(jié)果如圖所示。運(yùn)行結(jié)果如圖所示。public class TC5 static void throwProcess() try throw

14、 new NullPointerException(空指針異?？罩羔槷惓?; catch (NullPointerException e) System.out.println(n在在 throwProcess 方法中方法中捕獲一個(gè)捕獲一個(gè)+e.getMassage(); throw e; public static void main(String args) try throwProcess(); catch (NullPointerException e) System.out.println(再次捕獲：再次捕獲：+e); 6.3.3 throws子句子句lthrows用來(lái)表明一個(gè)方法中

15、可能拋出用來(lái)表明一個(gè)方法中可能拋出的各種異常，并說(shuō)明該方法會(huì)拋出異常的各種異常，并說(shuō)明該方法會(huì)拋出異常但不捕獲的異常。如果想明確拋出一個(gè)但不捕獲的異常。如果想明確拋出一個(gè)RuntimeException或自定義異常類，或自定義異常類，就必須在方法的聲明語(yǔ)句中用就必須在方法的聲明語(yǔ)句中用throws子句來(lái)表明它的類型，以便通知調(diào)用其子句來(lái)表明它的類型，以便通知調(diào)用其它方法準(zhǔn)備捕獲它，這種情況一般需要它方法準(zhǔn)備捕獲它，這種情況一般需要兩個(gè)方法來(lái)分別處理拋出異常和處理異兩個(gè)方法來(lái)分別處理拋出異常和處理異常。常。1 拋出異常交其他地方處理異常l在拋出異常的方法中要使用在拋出異常的方法中要使用throw

16、s子子句，句，throws子句的格式為：子句的格式為： 下面的例子聲明在下面的例子聲明在mathod方法中拋出異常方法中拋出異常 IllegalAccessException，在調(diào)用，在調(diào)用mathod的的main方法里方法里捕獲異常。捕獲異常。例例6.56.5 throws語(yǔ)句的使用。運(yùn)行結(jié)果如圖所示。語(yǔ)句的使用。運(yùn)行結(jié)果如圖所示。class TC5 static void mathod() throws IllegalAccessException System.out.println(n在在 mathod 中拋出一個(gè)異常中拋出一個(gè)異常); throw new IllegalAccessE

17、xception(); public static void main(String args) try mathod(); catch (IllegalAccessException e) System.out.println(在在 main 中捕獲異常：中捕獲異常：+e); 2 由方法拋出異常交系統(tǒng)處理l在程序中能夠處理的異常，可設(shè)計(jì)為在程序中能夠處理的異常，可設(shè)計(jì)為try-catch-finally語(yǔ)句捕獲并處理。對(duì)語(yǔ)句捕獲并處理。對(duì)于程序無(wú)法處理必須由系統(tǒng)處理的異常，于程序無(wú)法處理必須由系統(tǒng)處理的異常，可以使用可以使用throws語(yǔ)句在方法中拋出異語(yǔ)句在方法中拋出異常交由系統(tǒng)處理。如下

18、面的程序代碼，常交由系統(tǒng)處理。如下面的程序代碼，就是將捕獲異常交由系統(tǒng)處理。編譯將就是將捕獲異常交由系統(tǒng)處理。編譯將沒(méi)有問(wèn)題，但執(zhí)行程序時(shí)，如果該文件沒(méi)有問(wèn)題，但執(zhí)行程序時(shí)，如果該文件在當(dāng)前目錄中不存在，將由系統(tǒng)自動(dòng)給在當(dāng)前目錄中不存在，將由系統(tǒng)自動(dòng)給出異常報(bào)告。如：出異常報(bào)告。如：a3.txt系統(tǒng)找不到指系統(tǒng)找不到指定文件。定文件。例例6.6 throws語(yǔ)句拋出異常交系統(tǒng)處理的例子。語(yǔ)句拋出異常交系統(tǒng)處理的例子。 import java.io.*;public class TC6 public static void main (String args) throws IOExceptio

19、n FileInputStream fis = new FileInputStream(a3.txt); 6.3.4 finally語(yǔ)句語(yǔ)句l 當(dāng)一個(gè)異常被拋出時(shí)，程序的執(zhí)行就不再是當(dāng)一個(gè)異常被拋出時(shí)，程序的執(zhí)行就不再是連續(xù)的了，會(huì)跳過(guò)某些語(yǔ)句，甚至?xí)捎跊](méi)連續(xù)的了，會(huì)跳過(guò)某些語(yǔ)句，甚至?xí)捎跊](méi)有與之匹配的有與之匹配的catch子句而過(guò)早地返回。為子句而過(guò)早地返回。為了確保代碼的執(zhí)行，了確保代碼的執(zhí)行，finally子句就是用來(lái)標(biāo)子句就是用來(lái)標(biāo)識(shí)這樣一段代碼的。即使沒(méi)有識(shí)這樣一段代碼的。即使沒(méi)有catch子句，子句，finally語(yǔ)句塊也會(huì)在執(zhí)行了語(yǔ)句塊也會(huì)在執(zhí)行了try語(yǔ)句塊后立即語(yǔ)句塊后立

20、即被執(zhí)行。被執(zhí)行。l 從一個(gè)方法返回到調(diào)用它的另外一個(gè)方法，從一個(gè)方法返回到調(diào)用它的另外一個(gè)方法，或者是通過(guò)或者是通過(guò)return語(yǔ)句，或者是通過(guò)一個(gè)沒(méi)語(yǔ)句，或者是通過(guò)一個(gè)沒(méi)有被捕獲的異常，但有被捕獲的異常，但finally子句總是在返回子句總是在返回前執(zhí)行。前執(zhí)行。例例6.7 finally子句的使用，運(yùn)行結(jié)果如圖所示。子句的使用，運(yùn)行結(jié)果如圖所示。class TC7 static void mathodA() try System.out.println(nmathodA 拋出一個(gè)異常拋出一個(gè)異常); throw new RuntimeException(); finally System

21、.out.println(執(zhí)行執(zhí)行 mathodA 的的 finally); static void mathodB() try System.out.println(mathodB 正常返回正常返回); return; finally System.out.println(執(zhí)行執(zhí)行 mathodB 的的 finally); public static void main(String args) try mathodA(); catch (Exception e) mathodB(); 6.3.5 編譯時(shí)對(duì)異常情況的檢查編譯時(shí)對(duì)異常情況的檢查l 1可檢測(cè)類和不可檢測(cè)類可檢測(cè)類和不可檢測(cè)類 不

22、可檢測(cè)的異常類是不可檢測(cè)的異常類是RuntimeException及其子類、及其子類、Error及其子類，其他的異常類則及其子類，其他的異常類則是可檢測(cè)的類。標(biāo)準(zhǔn)是可檢測(cè)的類。標(biāo)準(zhǔn)Java API定義了許多異定義了許多異常類，既包括可檢測(cè)的，也包括不可檢測(cè)的。常類，既包括可檢測(cè)的，也包括不可檢測(cè)的。由程序定義的異常類也可以包含可檢測(cè)類和由程序定義的異常類也可以包含可檢測(cè)類和不可檢測(cè)類不可檢測(cè)類。2可檢測(cè)異常的處理l在編譯時(shí)，編譯器分析哪些方法會(huì)產(chǎn)生在編譯時(shí)，編譯器分析哪些方法會(huì)產(chǎn)生可檢測(cè)的異常，然后檢查方法中的可檢可檢測(cè)的異常，然后檢查方法中的可檢測(cè)異常的處理部分。例如，類測(cè)異常的處理部分。例

23、如，類Thread的方法的方法sleep定義如下：定義如下：public static void sleep (long millis) throws InterruptedException 2不可檢測(cè)的異常（運(yùn)行時(shí)異常類）l編譯器對(duì)不可檢測(cè)的異常類不進(jìn)行檢查。編譯器對(duì)不可檢測(cè)的異常類不進(jìn)行檢查。l因?yàn)橐驗(yàn)镴ava的設(shè)計(jì)者認(rèn)為檢測(cè)這些異常對(duì)的設(shè)計(jì)者認(rèn)為檢測(cè)這些異常對(duì)Java程序的正確性方面幫助不大，而且程序的正確性方面幫助不大，而且這種情況發(fā)生的原因很多。對(duì)每一種情況這種情況發(fā)生的原因很多。對(duì)每一種情況都進(jìn)行處理會(huì)很麻煩，所以這些異常在編都進(jìn)行處理會(huì)很麻煩，所以這些異常在編譯時(shí)不檢查。因?yàn)檫@

24、種錯(cuò)誤可能發(fā)生在程譯時(shí)不檢查。因?yàn)檫@種錯(cuò)誤可能發(fā)生在程序中的許多地方，恢復(fù)起來(lái)很困難或者根序中的許多地方，恢復(fù)起來(lái)很困難或者根本不可能恢復(fù)。本不可能恢復(fù)。l解釋器在執(zhí)行程序時(shí)會(huì)對(duì)出現(xiàn)異常的程序解釋器在執(zhí)行程序時(shí)會(huì)對(duì)出現(xiàn)異常的程序給出異常報(bào)告。給出異常報(bào)告。6.4 創(chuàng)建自己的異常類創(chuàng)建自己的異常類l自定義異常類型是從自定義異常類型是從Exception類中派類中派生的，所以要使用下面的聲明語(yǔ)句來(lái)創(chuàng)生的，所以要使用下面的聲明語(yǔ)句來(lái)創(chuàng)建：建： 例例6.8 創(chuàng)建自定義異常。運(yùn)行結(jié)果如圖所示。創(chuàng)建自定義異常。運(yùn)行結(jié)果如圖所示。class MyException extends Exception pri

25、vate int x; MyException(int a) x=a; public String toString() return MyException;public class TC8 static void mathod(int a) throws MyException / 聲明方法會(huì)拋出聲明方法會(huì)拋出MyException System.out.println(t此處引用此處引用 mathod (+a+); if (a10) throw new MyException(a); / 主動(dòng)拋出主動(dòng)拋出MyException System.out.println(正常返回正常返回);

26、public static void main(String args) try System.out.println(n進(jìn)入監(jiān)控區(qū)，執(zhí)行可能發(fā)生異常的程進(jìn)入監(jiān)控區(qū)，執(zhí)行可能發(fā)生異常的程序段序段); mathod(8); mathod(20); mathod(6); catch (MyException e) System.out.println(t程序發(fā)生異常并在此處進(jìn)行處理程序發(fā)生異常并在此處進(jìn)行處理); System.out.println(t發(fā)生的異常為：發(fā)生的異常為：+e.toString(); System.out.println(這里可執(zhí)行其它代碼這里可執(zhí)行其它代碼); 習(xí)習(xí) 題

27、題1什么是異常？為什么要進(jìn)行異常處理？什么是異常？為什么要進(jìn)行異常處理？2. 如何創(chuàng)建一個(gè)自定義異常？如何創(chuàng)建一個(gè)自定義異常？3. 如何拋出自定義異常？如何拋出自定義異常？4. 下面的程序有何錯(cuò)誤？下面的程序有何錯(cuò)誤？ public class Quiz1 public static void main(String args) myMathod(); myMathod() throw new MyException(); class MyException public String toString() return 自定義異常自定義異常; 5下面程序的輸出是什么？說(shuō)出理由。（C）public class Q1 public static void main(String args) try throw new MyException(); catch (Exception e) Sys